Emm-23分子筛材料、其合成和用途
【专利摘要】新型分子筛材料命名为EMM-23并呈锻烧后的原样时具有包括表1中的以下峰的X-射线衍射图案。
【专利说明】EMM-23分子筛材料、其合成和用途
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求于2011年8月4日提交的美国专利申请号61/514，939和于2011年9月19日提交的EP申请号11181734.2的优先权，它们的公开内容全文引入本文供参考。
【技术领域】
[0003]本发明涉及新型分子筛材料(命名为EMM-23)、其合成、其作为吸附剂和用于烃转化反应的催化剂的用途。
【背景技术】[0004]分子筛材料(天然的和合成的)在过去已经证实可用作吸附剂和对各种类型的烃转化反应具有催化性能。某些分子筛、沸石、ΑΙΡ0、中孔材料是有序化的多孔结晶材料，它们具有由X-射线衍射(XRD)测定的明确的结晶结构。在结晶分子筛材料内，存在大量可以通过许多孔道或孔隙互连的空腔。在特定分子筛材料内，这些空腔和孔隙在尺寸方面是均匀的。因为这些孔隙的尺寸达到接受某些尺寸的吸附分子同时排斥更大尺寸的那些分子的程度，所以这些材料称为〃分子筛〃并且用于各种工业方法。
[0005]此类分子筛(天然的和合成的)包括各种含正离子的结晶硅酸盐。这些硅酸盐可以描述为SiO4和周期表第13族元素氧化物(例如AlO4)的刚性三维骨架。所述四面体是通过共用氧原子交联的，其中含第13族元素(例如铝)的四面体的电价通过在晶体中包括阳离子，例如质子、碱金属或碱土金属阳离子来平衡。这可以表达为其中第13族元素(例如铝)与各种阳离子(例如矿、0&272、51"272、似+、1(+或1^+)的数目的比值等于I。
[0006]在催化方面得到应用的分子筛包括任何天然存在的或合成的结晶分子筛。这些分子筛的实例包括大孔沸石、中孔尺寸沸石和小孔沸石。这些沸石和它们的同种型(isotype)描述在 〃Atlas of Zeolite Framework Types", eds.Ch.Baerlocher> L.B.McCusker>D.H.01sOn、Elsevier，第六修订版，2007中进行了描述，所述文献在此引入供参考。大孔沸
石一般具有至少大约7 A的孔径并且包括LTL、VF1、MAZ、FAU、OFF、*BEA和MOR骨架类型沸
石(IUPAC沸石命名委员会(IUPAC Commission of Zeolite Nomenclature))。大孔沸石的实例包括针沸石、菱钾沸石、沸石L、VP1-5、沸石Y、沸石X、ω和β。中孔径沸石一般具有大约5|到小于大约7Α的孔径并且包括例如，MF1、MEL、EUO、MTT、MFS、AEL、AFO、HEU、FER、MWff和TON骨架类型沸石(IUPAC沸石命名委员会)。中孔径沸石的实例包括ZSM-5、ZSM-11、ZSM-22、MCM-22、硅沸石(silicalite) I和硅沸石2。小孔径沸石具有大约3A到小于大约
5.的孔径并且包括例如，CHA, ER1、KF1、LEV、SOD和LTA骨架类型沸石(IUPAC沸石命
名委员会)。小孔沸石的实例包括 ZK-4、SAP0-34、SAP0-35、ZK-14、SAP0-42、ZK-21、ZK-22、ZK-5、ZK-20、沸石A、菱沸石、沸石T和ALP0-17。
[0007]许多沸石是在有机导向剂，例如有机氮化合物存在下合成的。例如，ZSM-5可以在四丙基铵阳离子存在下合成，沸石MCM-22可以在六亚甲基亚胺存在下合成。还已知在二季型导向剂(diquaternary directing agent)存在下合成沸石和相关分子筛。例如,美国专
利号5，192，521公开了在双(甲基吡咯烧*嫌* )-diquat-n阳离子存在下合成ZSM-12，其中
n=4、5 或 6。
[0008]根据本发明，现已使用双(N-丙基吡咯烷i|)-diqUat-n阳离子(其中η是5或6)作为结构导向剂合成了表示为ΕΜΜ-23并具有独特X-射线衍射图案的新型沸石结构。
【发明内容】
[0009]发明概述
[0010]在一个方面中，本发明涉及分子筛材料，其呈锻烧后的原样时具有包括表1中的以下峰的X-射线衍射图案:
[0011]表1
【权利要求】
1.分子筛材料，其呈锻烧后的原样时具有包括表1中的以下峰的X-射线衍射图案: 表1
2.权利要求1的材料，具有包括以下摩尔关系的组成 X2O3: (n) YO2, 其中η是至少大约10，X是三价元素，和Y是四价元素。
3.权利要求2的材料，其中X包括B、Al、Fe和Ga中的一种或多种，和Y包括S1、Ge、Sn、Ti和Zr中的一种或多种。
4.权利要求2的材料，其中X包括铝，和Y包括硅和/或锗。
5.分子筛材料，其呈合成后的原样时具有包括表2中的以下峰的X-射线衍射图案: 表2
6.权利要求5的材料，具有包括以下摩尔关系的组成 kF: mQ: X2O3: (n) YO2, 其中O < 0.2，0 (m^ 0.2，η是至少大约10，F是氟化物源，Q是有机结构导向剂，X是三价元素，和Y是四价元素。
7.权利要求6的材料，其中X包括铝，和Y包括硅。
8.权利要求6的材料，其中X包括B、Al、Fe或Ga中的一种或多种，和Y包括S1、Ge、Sn、Ti或Zr中的一种或多种。
9.权利要求6的材料，其中F包括F、HF、NH4F和NH4HF2中的一种或多种。
10.权利要求6的材料，其中Q包括1，5-双(N-丙基吡咯烷锤:)戊烷二阳离子和/或1,6-? (N-丙基吡咯烷H )己烷二阳离子。
11.权利要求6的分子筛材料的制备方法，所述方法包括以下步骤: (i)制备能够形成所述材料的合成混合物，所述混合物包含水、氢氧根离子源、四价元素Y的氧化物源、非必要的三价元素X的源、非必要的氟化物离子源和包含1，5-双(N-丙基吡咯烷猶)戊烷二阳离子和/或1，6-双(N-丙基吡咯烷鐵)己烷二阳离子的导向剂(Q)，所述混合物具有在以下范围内的按照摩尔比的组成:
12.权利要求11的方法，其中所述混合物具有在以下范围内的按照摩尔比的组成:
13.通过权利要求11的方法制备的分子筛材料。
14.将包含有机化合物的原料转化成转化产物的方法，所述方法包括以下步骤:使所述原料与催化剂在有机化合物转化条件下接触，所述催化剂包含权利要求1的分子筛材料的活性形式。
15.包含具有以下结构之一的二阳离子的有机氮化合物: 或
【文档编号】C01B37/00GK103842294SQ201280044471
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年7月24日 优先权日:2011年8月4日
【发明者】A·W·伯顿, K·G·斯托梅尔, H·B·弗罗曼 申请人:埃克森美孚化学专利公司